NDB—500无方向性信标机监控器故障分析

总结出NDB-500无方向信标机相关故障的的排查与修复方法，为业内同行解决相关故障提供常用方法与经验借鉴。

关键词：NDB； 无方向性信标机； 转换电路/码产生器； 监控器

1 引言

NDB是一种无方向信标是国际民航组织标准的近程导航设备，它发射垂直极化的无方向性无线电波，机载无线电罗盘通过接收无方向信标发射的信号来测定飞机与信标的相对方向角，装用在机场、航路、石油平台等导航点上，可为飞机提供示位和导航信息。

湛江湖光NDB导航台地处雷雨与台风等恶劣气象影响频密的地区，常遭受雷击与台风袭击并导致设备故障，由于湖光导航台担负着多条重要航路与终端区的导航服务功能，对故障部件的及时维修与恢复较为迫切，对维护人员的故障排查与维修经验与能力有着较高要求。本文通过对NDB-500监控器码板的故障进行了详细分析，找出故障节点并修复故障，总结关于NDB-500故障的常规排查手段，为业内同行解决相关故障提供常用方法与经验借鉴。

2 NDB设备结构及功能概述

湛江湖光导航台无方向信标机是上海埃威生产的NDB-500型中频无线电导航设备，工作于150KHZ-535KHZ，载波功率为500W，主备机配置，自动发射信标识别信号，识别信号及话音信号均为幅度调制。

为了更好地说明，图一为NDB的设备结构框图。由图可以看出，其工作过程为：根据监控面板的控制，激励器A或B机送出激励信号至调制器及功率放大器A或B，经过调制放大后，送至谐波滤波器。在谐波滤波器中，A机或B机被选中（由射频切换继电器控制），输入送至谐波滤波部分滤除谐波后，输出送至天线调谐单元，经天线调谐单元进行发射机和天线之间的阻抗匹配调节后，输送到天线向外辐射。虽然为主备机配置，但只配置双电源、双激励器、双调制器、双功放，谐波滤波器、天线调谐单元及天线等三个单元为公共部分。

3 NDB-500故障分析及排查修复

3.1 NDB-500监控器故障现象

NDB-500在B机主用A机备用的工作状态下出现发射机B没有功率输出，监控器的B机射频告警灯亮，并自动由B机切换到A机工作的现象。维护人员复位设备后，射频告警消失，设备状态变回B工作A备用，发射机B机的各告警指示灯均不亮，功放电源工作指示灯PA1～PA4及调制指示灯M1～M4均为绿色常亮，说明发射机B机状态正常，但设备打码时监控器的B机射频告警重新出现，设备自动切为A机工作。

3.2故障分析

考虑到监控器提示B机射频告警，维护人员尝试为B机更换备用的发射机，更换后故障现象不变，说明故障点不在发射机B机。另外，维护人员在B机主用A机备用的工作状态下复位设备时，没有听到谐波滤波器上控制A机或B机输出的射频转换继电器RL1吸合的声音（正常时在A机与B机工作状态互换时会有较明显的继电器动作声）。用万用电表测量继电器的线路电压，检查到在A机主用切换到B机主用时，线路中没用产生使射频转换继电器RL1吸合的24V直流电压，即证明了A机主用切换到B机主用时， 转换继电器不工作，发射机B机的射频功率输出没输出到谐波滤波器的功率检测功能单元，所以谐波滤波器上的功率表显示射频功率输出为零，从而使得监控器产生射频告警信息。

由于从A机切换到B机时，发射机B机的PA1-PA4功放指示灯变亮，说明发射机工作状态切换不存在问题，用功率计接发射机B机的射频输出，可以检测到B机在自动切换前，其功率输出正常，进一步说明发射机状态正常。

3.3故障排除及修复

从NDB-500控制信号走向图（图2）可以知道，滤波器中控制射频转换继电器动作的信号来自于监控器，从设备使用维护说明书和电路图可知，与控制继电器有关的模块主要有三个：一、谐波滤波器的检测组件；二、监控器的转接板/遥控电路；三、转换电路/码产生器（B机）。故障排除的步骤总结如下：

首先，通过查看相关电路图，转换电路/码产生器（B机）产生的控制RL1切换的信号经过转接板/遥控电路送到谐波滤波器的检测组件，检测组件为继电器RL1提供24V的吸合电压，吸合电压的产生由切换信号决定。由于切换信号从转换电路/码产生器（B机）产生后，经过的元器件较少，因而故障的可能性也较小。所以我们理应将关注点放在转换电路/码产生器（B机）上去。

其次，转换电路/码产生器中控制电路是由一个D2732芯片控制，如图3 所示，射频切换继电器是由D2732芯片的D5输出管脚控制（只由B机切换电路/码产生器电路板控制），A机工作时，B机的D2732芯片D5脚为“0”电平，Q1、Q2截止，谐波滤波器中切换继电器RL1不吸合，A机发射机射频功率输出信号经常闭触点加到谐波滤波器和天线调配器，送到天线系统；B机工作时，B机的D2732芯片D5脚为“1”电平，Q1、Q2导通，谐波滤波器中切换继电器RL1吸合，B机发射机射频功率输出信号经常开触点加到谐波滤波器和天线调配器，送到天线系统。

最后，D2732芯片的D2为激励控制，高电平时，Q3导通，产生激励信号，控制对应的发射机功放输出。由于在选择B机主用时，在告警切换前，发射机B机有功率输出，所以由此可知道D2732芯片工作正常，即故障点存在于D5后端电路。这个时候，为了可以快速确认转换电路/码产生器是否存在故障，可以将转换电路/码产生器（A机）与转换电路/码产生器（B机）互换，原因是以上两个器件模块型号相同，并且转换电路/码产生器（A机）中的D2732芯片D5管脚不起控制作用。实际排查故障过程中，维护人员在两个相同模块互换后，故障现象消失，B机主用时，设备工作正常。至此，我们已经可以确认故障存在于D5后端电路的元件中。

通过对故障的转换电路/码产生器D5后端电路的元件的检测，发现NPN三极管Q2（2N5551）受感应雷影响击穿故障，于是维修人员将此三极管卸下，更换新的三极管后，对此模块加电测试工作正常。最后对NDB-500进行主备机切换测试，各项功能均正常，至此，NDB-500监控器故障的排查与维修工作完成。

4 结束语

由于湖光导航台使用NDB-500器件电路构造使用了较多的分立元件，集成度较低，同时厂家提供了较为详细完整的电路图纸与维护说明书，这大大有利于维护人员通过自身力量完成故障的排查与设备的维修。此例故障中，通过运用一些常用的方法（如观察继电器的吸合声音和板卡的互换），可以快速的缩小故障的可能存在范围，加快设备恢复双机工作的状态和完成对故障部件的维修。

参考文献

[1]NDB-500设备手册

[2]张国延，NDB-200G导航机稳压电源故障及其维修[J]，硅谷，2014（10）.

[3]张翼起，浅谈NDB设备的维护，现代电子技术[J]，2002（9）.